Электрические машины. Прохоров С.Г - 31 стр.

ской стали. Сердечник представляет собой пустотелый цилиндр. На изолиро-
ванную поверхность цилиндра наматывается первичная обмотка АХ. Движок
ЛАТРа выполняется в виде ролика, перемещающегося по виткам обмотки. В не-
которых случаях автотрансформатор имеет ряд преимуществ, в том числе по
габаритам в сравнении с обычным трансформатором.
      Рассмотрим электрическую схему автотрансформатора, нагруженного на
нагрузку (рис. 1.37). По первому закону Кирхгофа
      I1 + Ixa = I2.                                               (1.74)
        Пусть углы ϕ1 и ϕ2 таковы, что можно записать приблизительное равенст-
во:
        I1 + Ixa ≈ I2,                                                           (1.75)
тогда                                                           A
        Pн = U н ⋅ I 2 = U н ⋅ (I 1 + I xa ) =
                                                                         a
        = U н ⋅ I 1 + U н ⋅ I xa = Pэл + Pмаг =                 U1
        = U н ⋅ I 1 + U н ⋅ (I 2 − I 1 ) =                                      U2
                                   ⎛     I ⎞
        = U н ⋅ I 1 + U н ⋅ I 2 ⋅ ⎜⎜ 1 − 1 ⎟⎟ =                         x
                                        I2 ⎠                    X
                                   ⎝
            U н ⋅ I2              ⎛ K − 1⎞                      Рис. 1.36. Автотрансфор-
        =            + U н ⋅ I2 ⋅ ⎜      ⎟.            (1.76)    матор с регулируемым
               K                  ⎝ K ⎠                         выходным напряжением
       В выражении (1.75) сделано допущение, что
I1≈I2/K. Из формулы (1.76) видно, что мощность в на-        A I1
грузку поступает двумя путями: 1) электрическим пу-
тем при попадании первичного тока I1 во вторичную                         I2
обмотку, поскольку обмотки электрически связаны ме-                  a
жду собой; 2) электромагнитным путем через перемен- U
ный магнитный поток. Оптимальная величина коэффи- 1                       U2    Zн
циента трансформации К ≈ 2.
       Если через электромагнитный поток поступает                   Ixa
половина мощности (при К=2), то габариты сердечника
                                                            X       x
автотрансформатора будут меньше по сравнению с
обычным трансформатором с тем же коэффициентом             Рис. 1.37. Электрическая
трансформации К, поскольку в обычном трансформа-          схема  нагруженного авто-
                                                               трансформатора
торе вся мощность передается через магнитный поток.
       Ток, текущий через вторичную обмотку авто-
трансформатора аx, равен разности токов I2 – I1, следовательно, при одинаковой
плотности токов вторичной обмотки с плотностью токов обычного трансформа-
тора можно уменьшить сечение провода вторичной обмотки ах автотрансфор-
матора. Этим достигается экономия обмоточного провода.
       Недостатки автотрансформатора: обмотка низкого напряжения должна
иметь ту же изоляцию, что и обмотка высокого напряжения, поскольку они
электрически связаны; нет развязки по току, что важно в радиотехнике.
                                                  31